Безопасность технологических процессов при производстве кровельных рулонных материалов

ВВЕДЕНИЕ

     Жилищно-гражданские, промышленные, сельскохозяйственные и  другие здания, за исключением таких  инженерных сооружений, как эстакады, мосты, трубы, различные мачты, имеют  крышу, т.е. требуют выполнения кровельных работ.

     Хорошее состояние и долговечность зданий, а также расходы на их содержание во многом зависят от качества кровли. Покрытие крыши подвержено суточным и сезонным колебаниям температуры, солнечной радиации, воздействию атмосферных осадков в сочетании с температурными изменениями, ветрами, а иногда и вредными осадками, выбрасываемыми промышленными предприятиями. Поэтому для нормальной эксплуатации зданий и сохранения их долговечности большое значение имеют качество кровельных рулонных материалов и их рациональное применение, а также безопасность их производства.

     Целью данного курсового проекта  является приобретение знаний по обеспечению  безопасности при производстве кровельных рулонных материалов.

     В ходе работы над проектом необходимо решить следующие задачи:

• приобретение общих сведений о кровельных рулонных материалах;
• сведение о применяемом оборудовании;
• описание основных этапов производства;
• требования безопасности при производстве материалов;
• определить расчетные параметры основных технологических этапов и оборудования.

     Курсовой  проект состоит из введения, основной части, заключения и списка использованной литературы, а также чертежей. 

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КРОВЕЛЬНЫХ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛАХ
1. Классификация кровельных рулонных материалов

     Кровлю  из рулонных материалов делают из нескольких слоёв, составляющих кровельный ковёр. В низ ковра укладывают подкладочные материалы (беспокровные), а верхний слой устраивают из покровных материалов, имеющих покровный слой из тугоплавкого битума и посыпку: крупнозернистую, мелкозернистую или пылевидную. Допускается выпуск кровельного рубероида с чешуйчатой посыпкой.

     Выпускают основные и безосновные рулонные материалы. Основные изготовляют путём  обработки основы (кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклоткани и  др.) битумами, дегтями и их смесями. Безосновные получают в виде полотнищ определённой толщины, применяя прокатку смесей, составленных из органического вяжущего (чаще битума), наполнителя (минерального порошка или измельчённой резины) и добавок (антисептика, пластификатора).

2. Основные кровельные рулонные материалы.

     Рулонные  материалы основные разделяют: по виду вяжущего — на битумные, дегтебитумные, гудрокамовые, дегтевые, битумно-полимерные и полимерные; по структуре — на покровные и беспокровные. В некоторых рулонных материалах покровный слой может отсутствовать, а нередко в этот слой дополнительно вводят наполнитель.

     На  картонной основе выпускают следующие  покровные рулонные материалы: рубероид, дегтебитумные и гудрокамовые полотнища, толь.

     Кровельный  картон (ГОСТ 3135—64) представляет собой полотнища, изготовленные из растительных или из смеси растительных и животных, волокон. В состав картона может быть также введено минеральное волокно.  
 

     Промышленность выпускает картон в рулонах шириной 750, 1000 и 1025 мм.

Производство  рулонных кровельных материалов осуществляется по следующей схеме. Картон, поданный на пропиточный агрегат, разматывается и проходит, предварительное обезвоживание. Затем он поступает в пропиточную ванну с горизонтальной или вертикальной проходкой полотнища, где он пропитывается горячей битумной-массой. Окончательная пропитка картона происходит в камере с воздушной средой. Затем на пропитанное полотнище наносят покровный слой и в зависимости от назначения полотнище посыпают с одной или с обеих сторон минеральным посыпочным материалом. После этого полотнище охлаждают на холодильных барабанах, свертывают в рулон и направляют на склад готовой продукции.

     Рубероид (ГОСТ 10923—64) изготовляют пропиткой кровельного картона нефтяным битумом с последующим покрытием обеих сторон нефтяным кровельным битумом. Для повышения качества рубероида в состав покровных слоев вводят наполнитель и добавки, в том числе полимеры и антисептики.

     Рубероид  в зависимости от назначения делится  на: кровельный и подкладочный. Кровельный рубероид используют для наружных слоев рулонного ковра, а подкладочный,— для внутренних.

     В зависимости от вида посыпки лицевой  поверхности кровельный рубероид делится  на рубероид с крупнозернистой или  чешуйчатой посыпкой. На нижнюю поверхность  рубероида наносят мелкозернистую или пылевидную посыпку.

     Рубероид  кровельный с крупнозернистой посыпкой РК-4201, рубероид с цветной посыпкой РЦ-420, рубероид с чешуйчатой посыпкой РЧ-350 и рубероид с мелкой: минеральной посыпкой РМ-350 должны иметь с лицевой стороны кромку шириной от 70 до 100 мм без посыпки.

     Крупнозернистая посыпка в своем составе должна содержать не менее 80% зерен размером от 0,8 до 1,2 мм и не более 20% зерен размером от 0,8 до 0,6 мм.

     Рубероид  подкладочный (РП) изготовляют на рубероидных  агрегатах путем пропитки картона  нефтебитумом и последующего нанесения тонкой пленки тугоплавкого битума. Пропитка и наличие покровного слоя в подкладочном рубероиде придает ему повышенную водонепроницаемость.

     Этот, вид рубероида посыпают с обеих  сторон мелкозернистой или пылевидной минеральной посыпкой. Крупность  зерен мелкой минеральной посыпки для подкладочного рубероида и для нижних сторон кровельного рубероида всех марок не должна быть более 0,5 мм. Посыпочный материал должен быть стойким к атмосферным воздействиям.

     Дегтебитумные рулонные материалы изготовляют  путем пропитки кровельного картона дегтепродуктами с последующим покрытием его с обеих сторон нефтяным битумом.

     Стеклорубероид (ГОСТ 15879—70) — рулонный кровельный материал на стекловолокнистой основе. Получают его путем двустороннего нанесения битумного вяжущего на стекловолокнистый холст. В зависимости от вида посыпки на лицевой стороне стеклорубероид разделяется на марки: С-РК и С-РЧ, соответственно имеющие на лицевой стороне крупнозернистую и чешуйчатую посыпку. Стеклорубероид марки С-РМ на обеих сторонах имеет мелкую пылевидную посыпку. Такую же посыпку на обратной стороне имеет рубероид марки С-РК и С-РЧ. Рубероид марок С-РК и С-РЧ используется в наружных слоях ковра, а рубероид марки С-РМ — во внутренних. Стеклорубероид выпускают в рулонах шириной 960 и 1000 мм; площадь одного рулона — 10 м². Масса одного рулона стеклорубероида марки С-РК—29 кг, а стеклору-бероида марок С-РЧ и С-РМ - не менее 23 кг.

     В зависимости от вида посыпки дегтебитумные  рулонные полотнища делятся на три  вида: полотнища марки ДБМ, представляющие собой подкладочный кровельный материал с мелкой минеральной посыпкой, используемой в многослойных коврах и для пароизоляции; полотнища марок ДББ и ДБЧ, имеющие соответственно крупнозернистую и чешуйчатую посыпки. Их применяют в наружных слоях многослойных плоских кровель, в совмещенных и водоналивных кровлях.

     Дегтебитумные материалы укладывают как на холодных, так и на горячих битумных, дегтевых и гудрокамовых мастиках.

     Технология  производства дегтебитумного кровельного  материала отличается от производства рубероида тем, что в одну ванну подается пропиточный дегтепродукт, а в другую покровный нефтебитум.

     Гудрокамовые  рулонные материалы, РГМ-420 и РГМ-350 изготовляют  путем пропитки кровельного картона  и последующего покрытия его с  обеих сторон гудрокамом. Они предназначаются для многослойных плоских  и совмещенных кровель.

     Эти материалы укладывают в рулонные ковры как на холодных, так и  на горячих битумных, дегтевых и   гудрокамовых мастиках.

     Толь  кровельный (ГОСТ 10999—64) бывает с крупнозернистой и песочной посыпкой.

     Толь  с крупнозернистой посыпкой ТВК-420 получают пропиткой кровельного  картона каменноугольными дегтепродуктами  с последующим нанесением с обеих  сторон более тугоплавкого дегтевого  состава, содержащего минеральный  наполнитель. С наружной стороны толь покрывают крупнозернистым посыпочным материалом, оставляя свободной кромку шириной до 100 мм.

     Посыпку впрессовывают в покровный слой прижимными валиками во время прохождения  полотнища по холодильным барабанам. Внутренняя сторона толя должна иметь посыпку из тонко измельченного минерального вещества.

     Толь  с крупнозернистой посыпкой предназначается  для устройства верхнего слоя кровель, а также мест примыканий их к выступающим 

конструкциям. Для приклейки толя используют горячую  дегтевую мастику.

     Толь  ТП-350 с песочной посыпкой предназначен для устройства кровель временных  сооружений, с приклейкой его горячей  мастикой или креплением гвоздями. Этот толь изготовляют путем пропитки кровельного картона каменноугольным  или сланцевым дегтем с последующей посыпкой обеих сторон кварцевым песком.

     Металлоизол представляет робой, рулонный гидроизоляционный материал на основе отожженной алюминиевой фольги толщиной от 0,5 до 0,2 мм. Ее покрывают защитным составом с обе: их сторон. В качестве покровного слоя применяют битум БН-V, битумно-минеральный состав, в который входит битум БН-IV с асбестовым волокном (до 25% по массе), а также модифицированное, резинобитумное вяжущее.

     Металлоизол выпускают в виде лент шириной  до 460 мм и длиной до 20 м.

     Фольгоизол является разновидностью металлоизола; он представляет собой двухслойный рулонный материал, состоящий из тонкой рифленой или гладкой фольги, покрытой с одной стороны защитным составом из модифицированного, резино-битумногр вяжущего. Он может быть окрашен в различные цвета атмосферостойким лаком или краской.

     Фольгоизол  предназначается для покрытия плоских  и водоналивных крыш жилых и общественных зданий, устройства пароизоляции и  герметизации стыков в различных  выступах крыши, и гидроизоляционного слоя кровельного ковра.

     Стеклоткань представляет собой тканую сетку из очень прочных стеклонитей с размерами ячеек 4X4 мм. Стеклонити на прядильном станке свивают из тончайших стекловолокон. Промышленность выпускает стеклоткань марок Т и Э. Стеклоткань марки Т поступает на стройки в рулонах шириной 900 мм, толщиной около 0,26 мм. Стеклоткань марки Э поставляют в рулонах шириной 800 мм и толщиной около 0,1 мм.

     Стеклоткань теплостойка, биостойка, имеет большую  механическую прочность. Используют ее, в местах, требующих большой надежности, например для усиления водоизоляции, в местах сопряжения вертикальных поверхностей с горизонтальными, у водостоков.

К основанию  кровли стеклоткань приклеивают  битумной; резинобитумной или битумнополимерной  мастиками,

     Стекловой Лок ВВ-Г (МРТУ 6-11-3-64) представляет собой полотнище из произвольно расположенных стекловолокон. Для придания полотнищу механической прочности стекловолокна обрызгивают клеящим лаком. Врезультате получают стекловойлочное полотнище шириной 800—900 мм и толщиной около 0,3 мм.

     Применяют стекловойлок в качестве армирующих прокладок при устройстве кровель, выполняемых из различных эмульсий.

К беспокровным рулонным материалам на основе относятся: пергамин П-350, толь беспокровный (толь-кожа) ТК-350 и ТГ-350 и гидроизол ГИ-1 и ГИ-2.

     Пергамин (ГОСТ 2697—64) изготовляют пропиткой кровельного картона, мягким нефтяным битумом; он, предназначен для устройства нижнего (подкладочного)  слоя кровель, устраиваемых из рубероидных материалов. Пергамин используется главным образом для кровель временных строений, а также для пароизоляции. Поверхность полотнища пергамина должна быть матовой и без бугорков. Допускаются отдельные жирные пятна, не вызывающие склеивания полотнища в рулоне. Края пергаминового полотнища должны быть ровными, без надрывов; на поверхности его не должно быть складок, трещин, разрывов и дыр.

В разрезе  пергамин должен быть черным или черным с коричневым оттенком, без светлых  прослоек непропитанного картона и  посторонних включений. Свернутое  в рулон полотнище не должно слипаться, а при температуре 5° С и выше свободно раскатываться без образования трещин.

     Толь  беспокровный (толь-кожу) изготовляют пропиткой кровельного картона дегтевыми продуктами. Он предназначен для устройства нижних слоев кровель, а также всех  слоев кровель с укладкой защитного слоя.

Поверхность толь-кожи должна быть матовой и  без бугорков. Допускаются отдельные  жирные пятна, не вызывающие склеивания полотнища в рулоне. Полотнище  толь-кожи не должно иметь складок, трещин, разрывов и дыр; края его  не должны иметь надрывов. Полотнище, свернутое в рулон, должно иметь ровные торцы; оно не должно быть слипшимся. При температуре от 3 до 40°С рулон должен свободно раскатываться без растрескивания поверхности. В разрезе толь-кожа должна иметь синевато-черный оттенок, без светлых прослоек непропитанного картона и посторонних включений.

     Гидроизол (ГОСТ 7415—55) представляет собой гнило-стойкий рулонный материал, изготовляемый пропиткой асбестового или асбестоцеллюлозного картона (масса 1 м² 400 г) битумом БН-П или БН-Ш. Лучшим картоном является асбестоцеллюлозный, имеющий в своем составе до 20%; целлюлозы. Гидроизол выпускают двух марок — ГИ-1 и ГИ-2.

3. Безосновные кровельные рулонные материалы

     Безосновные кровельные и гидроизоляционные  рулонные материалы по виду вяжущего разделяются на битумно-резиновые, полимерные и битумно-полимерные. Они должны удовлетворять следующим требованиям: быть однородными по массе; иметь гладкую без пятен лицевую сторону; не иметь видимых посторонних включений и пористости; полотно материала в рулоне не должно быть слипшимся. Битумно-резиновый материал выпускается в виде изола.

     Изол  (ГОСТ 10296—62) представляет собой безосновный рулонный материал, изготовляемый из резино-битумного вяжущего, минерального наполнителя, пластификатора и антисептика. Изол выпускают в виде рулонов площадью 10 м², шириной 800 и 1000 м, толщиной 2 мм. Допускаемые отклонения по толщине ±0,2 мм.

     В качестве наполнителей для производства изола используют тонкоразмолотый  минеральный материал, например тальк, известняк, инфузорную землю. Резино-битумное вяжущее при изготовлении изола получают в процессе девулканизации утильной резины с избытком битума в течение 30 мин при температуре 180—200°С, после чего вводят наполнитель. Резино-битумную массу подвергают пластификации на вальцах, прокатывая через каландры.

     Достоинствами изола являются его высокая растяжимость, не менее 60%, сохраняющаяся при температуре до —15° С, и гнилостойкость. Предел прочности изола при растяжении составляет не менее 4 кгс/см²; водонасыщение за сутки, не более 1% (по массе); теплостойкость 150° С.

     Изол  используют для устройства пароизоляции в совмещенных покрытиях, т. е. в  защищенных условиях от непосредственного  воздействия атмосферных факторов.

     Полиэтиленовая  пленка ГОСТ 16337—70 — морозостойкий рулонный материал шириной 800—900 или 1400—1420 мм и толщиной соответственно 0,2 и 0,06 мм. Пленку получают из полиэтилена высокого давления методом экструзии—выдавливания с последующим пневматическим растяжением. Она предназначается для устройства внутренних слоев кровель.

     К поверхности основания полиэтиленовую пленку приклеивают гудрокамполимерной мастикой марки МП-70   с морозостойкостью до — 25°С.

     Битумнополимерный материал ГМП — гидроизоляционный высококачественный безосновный, получаемый смешиванием битума БН-IV или БН-V, полиизобутилена и феноло-формальдегидной новолачной смолы № 17. Рулоны, ГМП выпускают площадью  10м², шириной 800—1000 мм и толщиной  1—1,5 мм.

     Производство  ГМП состоит из следующих операций. Компоненты

ГМП из бункеров через дозировочные устройства поступают в смеситель, куда загружают и пылевидноволокнистый наполнитель (тальк, асбест). После смешивания приготовленную массу пропускают через вальцы и получают безосновное полотнище, которое 1—2 раза пропускают через каландры для лощения его поверхности. Готовое полотнище свертывают в рулон.

     ГМП используют для устройства гидроизоляции, пароизоляции и многослойных покрытий плоских кровель; будучи пластичным материалом, он хорошо укладывается на покрываемую поверхность, легко принимая ее форму.

     По  сравнению с рубероидом ГМП, обладает повышенной теплостойкостью. ГМП не деформируется в течение 5 ч при температуре более 90° С. Его водонепроницаемость характеризуется тем, что образец этого материала не пропускает воду при давлении 7 кгс/см² в течение трех суток.

     1.4 Технические требования к рулонным материалам

     Полотнище рулонного материала в рулоне не должно быть слипшимся.

     В разрезе рулонные материалы должны иметь характерный цвет, свойственный пропиточному материалу, и не иметь прослоек непропитанного картона.

     Поверхность рулонного материала с лицевой, стороны должна, быть покрыта равномерно и без просветов сплошным слоем  минеральной или полимерной посыпки. Материалы посыпки, а также материалы, применяемые, для ее окраски, должны быть стойкими к атмосферным осадкам. Окраска не должна смываться водой. Посыпка не должна сползать, а сами полотнища не должны вздуваться и иметь других дефектов покровного слоя.

     Полотнища рулонных материалов не должны иметь  надрывов, трещин, дыр, разрывов и складок, мелких морщин и бугорков.

     Все рулонные материалы должны быть гибкими, а покровные 

рулонные  материалы  теплостойкими   и   температуроустойчивыми.

     Рулонные  материалы должны быть, приняты отделом  технического контроля завода-изготовителя с соответствующей отметкой в паспорте.

     Рулонные  материалы в каждой партии должны быть однородными по виду и крупности  посыпочных материалов и одинаковыми  по цвету.

     Каждое  полотнище кровельного материала  должно быть свернуто в рулон. Снаружи  его оклеивают по всей ширине плотной бумагой. В одном рулоне допускается соединение не более двух полотнищ. Края их в стыке должны быть ровно обрезаны, а свернутое в рулон полотнище должно иметь ровные торцы.

     На  каждом рулоне должна быть наклейка с  указанием завода-изготовителя, номера стандарта на кровельный материал, наименования кровельного материала и его марки, даты изготовления, назначения материала и необходимой мастики. Установлены различные цвета наклеек: красный — кровельный рубероид; черный — подкладочный рубероид; зеленый — толь, фиолетовый — пергамин.

     При перевозке рулонных материалов автотранспортом  рулоны в кузовах устанавливают  вертикально в один ряд; при перевозке  в вагонах или на судах их устанавливают  также вертикально, но в два ряда по высоте. Рулоны с шириной полотнища 750 мм при перевозке в вагонах и на судах допускается устанавливать по высоте в три ряда.

     Рулоны  кровельных материалов, рассортированные по маркам, нужно хранить в сухом  закрытом помещении и устанавливать  в вертикальном положении не более, чем в два ряда по высоте.

5. Анализ опасных и вредных производственных факторов при производстве кровельных рулонных материалов

   При производстве работ должны быть предусмотрены  мероприятия, предупреждающие воздействие  на работающих опасных и вредных производственных факторов, к которым относят:

• расположение рабочего места на высоте и в опасной зоне;
• подвижные части производственного оборудования;
• опасное значение напряжения в электрической цепи оборудования;
• повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов и воздуха рабочей зоны;
• загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны;
• пожаро- и взрывоопасность применяемых рулонных и мастичных материалов, разбавителей, растворителей;
• недостаточную освещенность рабочей зоны;
• шум и вибрацию.

     1.6 Оборудование для производства битумных кровельных материалов

     Рассмотрим  оборудование для производства кровельных рулонных материалов на примере производства рубероида.

     В оборудование для производства рулонных кровельных материалов входят станок для размотки рулонов картона, станок для склейки картона в непрерывное полотно, магазин для создания запаса движущего полотна, необходимого для непрерывной подачи его на пропитку во время прекращения размотки рулонов при склейке концов картона, установка для подсушивания и предварительной пропитки полотна, пропиточная ванна, тянульные вальцы для отжима пропитанного полотна и обеспечения его движения, допропиточная камера для повышения насыщения картона битумом, покровная ванна с мешалками для нанесения покровного слоя из тугоплавкого битума, установка для нанесения посыпки, холодильная установка, магазин для создания запаса движущего пропитанного полотна при остановке намоточного станка на время снятия намотанного рулона, намоточный станок; упаковочный автомат.

     Перечисленные механизмы, аппараты и станки объединены кинематической связью и работают в  автоматическом или полуавтоматическом   цикле.

7.  Требования  безопасности при производстве кровельных рулонных материалов

К основным требованиям безопасности при производстве кровельных материалов относятся:

1. Производственное оборудование должно отвечать требованиям безопасности в течение всего периода эксплуатации при выполнении потребителем требований, установленных в эксплуатационной документации.
2. Конструкция производственного оборудования и его отдельных частей должна исключать возможность их падения, опрокидывания и самопроизвольного смещения при всех предусмотренных условиях эксплуатации и монтажа (демонтажа).
3. Конструкция производственного оборудования должна исключать падение или выбрасывание предметов (например инструмента, заготовок, обработанных деталей, стружки), представляющих опасность для работающих, а также выбросов смазывающих, охлаждающих и других рабочих жидкостей.Если для указанных целей необходимо использовать защитные ограждения, не входящие в конструкцию, то эксплуатационная документация должна содержать соответствующие требования к ним.
4. Движущиеся части производственного оборудования, являющиеся возможным источником травмоопасности, должны быть ограждены или расположены так, чтобы исключалась возможность прикасания к ним работающего или использованы другие средства , предотвращающие травмирование.
5. В непосредственной близости от движущихся частей, находящихся вне поля видимости оператора, должны быть установлены органы управления аварийным остановом (торможением), если в опасной зоне, создаваемой движущимися частями, могут находиться работающие.
6. Конструкция зажимных, захватывающих, подъемных и загрузочных устройств или их приводов должна исключать возможность возникновения опасности при полном или частичном самопроизвольном прекращении подачи энергии, а также исключать самопроизвольное изменение состояния этих устройств при восстановлении подачи энергии.
7. Конструкция производственного оборудования должна исключать самопроизвольное ослабление или разъединение креплений сборочных единиц и деталей, а также исключать перемещение подвижных частей за пределы, предусмотренные конструкцией, если это может повлечь за собой создание опасной ситуации.

8. Производственное оборудование должно быть пожаровзрывобезопасным в предусмотренных условиях эксплуатации.
9. Конструкция производственного оборудования, приводимого в действие электрической энергией, должна включать устройства (средства) для обеспечения электробезопасности.
10. Производственное оборудование, являющееся источником шума, должно быть по возможности изолировано или работниками должны использоваться средства индивидуальной защиты (наушники, шлемы, бируши ).
11. Производственное оборудование, работа которого сопровождается выделением вредных веществ (в том числе пожаровзрывоопасных), и (или) вредных микроорганизмов, должно включать встроенные устройства для их удаления или обеспечивать возможность присоединения к производственному оборудованию удаляющих устройств, не входящих в конструкцию.
12. Конструкция производственного оборудования должна исключать опасность, вызываемую разбрызгиванием горячих обрабатываемых и (или) используемых при эксплуатации материалов и веществ.
13. Система управления производственным оборудованием должна включать средства экстренного торможения и аварийного останова (выключения), если их использование может уменьшить или предотвратить опасность.

14.  Части производственного оборудования, представляющие опасность, должны быть окрашены в сигнальные цвета и обозначены соответствующим знаком безопасности в соответствии с действующими стандартами.
15. Все работники должны быть оснащены СИЗ.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭТАПОВ ПРОИЗВОДСТВА
1. Расчет ширины площадок уступов карьера

     Большинство строительных и дорожных машин в  процессе работы взаимодействует с  грунтом, естественными каменными  и скальными материалами и  породами или искусственными строительными  материалами, обеспечивая при этом отделение разрабатываемой среды от массива, ее резание, копание или зачерпывание. Многие строительные и дорожные машины оборудованы рабочими органами механического типа, которые в зависимости от функционального назначения могут быть выполнены самой различной формы и конструкции.